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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Como funciona a televisão? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante [um erro ocorreu no processamento desta diretiva] Você ama televisão tanto quanto eu? A TV geralmente é uma coisa nojenta. Em vez de ficar horas sentado diante de uma tela azul, é muito mais útil levar um estilo de vida saudável: devagar, com uma xícara de café, em frente ao computador... Porém, o que contarei nesta série de artigos poderá ser bastante útil em nossas atividades práticas. Então agora vamos descobrir como o sinal de vídeo é transmitido. Consideraremos o sistema SECAM, dolorosamente caro, porque em nosso país (ou seja, a Federação Russa) esse sistema de televisão específico foi oficialmente adotado. No entanto - as primeiras coisas primeiro. Como funciona uma televisão? A TV funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana. Está claro. Possui tela – 1 peça e alto-falante – de 1 ao infinito, dependendo da “sofisticação” do aparelho. Possui também antena e painel de controle. Mas agora estamos interessados apenas na tela. E traduzindo da linguagem das donas de casa para a linguagem dos gatos sábios - cinescópio (Tubo de raios catódicos - CRT). Entendo perfeitamente que em nossa era de plasma e cristal líquido, um cinescópio de raios catódicos parece para alguns uma relíquia da antiguidade. No entanto, a maneira mais fácil de entender como funciona uma TV é entender o CRT. Tubo de raios catódicos O que é. E os elétrons? E os raios? O fato é que a imagem na tela é desenhada por meio de um feixe de elétrons. Um feixe de elétrons é muito semelhante a um feixe de luz. Mas um feixe de luz consiste em fótons, e um feixe de elétrons consiste em elétrons, e não podemos vê-lo. Um monte de elétrons corre a uma velocidade vertiginosa em linha reta do ponto A ao ponto B. É assim que um “feixe” é formado. O ponto B é o ânodo. Está bem na parte de trás da tela. Além disso, a tela (no verso) é manchada com uma substância especial - fósforo. Quando um elétron colide a uma velocidade vertiginosa com um fósforo, este último emite luz visível. Quanto mais rápido o elétron voou antes da colisão, mais brilhante será a luz. Ou seja, um fósforo é um conversor da “luz” de um feixe de elétrons em luz visível ao olho humano. O ponto B é tratado. O que é o ponto "A"? Um é "Canhão de elétrons". O nome é assustador. Mas não há nada de assustador nisso. Não se destina a atirar brutalmente em alienígenas de Marte. Mas ainda sabe como “atirar” - com um feixe de elétrons na tela. Como tudo está organizado? Em geral, um CRT é um grande tubo de elétrons. Como? Você não sabe o que é uma lâmpada? OK… Lâmpadas eletrônicas - estes são os mesmos elementos amplificadores dos transistores que todos amamos. Mas as lâmpadas apareceram muito antes de seus “colegas” de silício, na primeira metade do século passado.
Lâmpada - este é um cilindro de vidro do qual o ar foi bombeado. A lâmpada mais simples possui 4 terminais: um cátodo, um ânodo e dois terminais de filamento. O filamento é necessário para aquecer o cátodo. E o cátodo precisa ser aquecido para que os elétrons possam voar dele. E os elétrons devem voar para que uma corrente elétrica surja através da lâmpada. Para fazer isso, geralmente é aplicada uma tensão de 6,3 ou 12,6 V ao filamento (dependendo do tipo de lâmpada) Além disso, para que os elétrons voem, é necessária uma alta tensão entre o cátodo e o ânodo. Depende da distância entre os eletrodos e da potência da lâmpada. Nos tubos de rádio convencionais esta tensão é de várias centenas de volts; a distância do cátodo ao ânodo em tais tubos não excede alguns milímetros. Em um cinescópio, a distância do cátodo localizado no canhão de elétrons até a tela pode exceder várias dezenas de centímetros. Conseqüentemente, é necessária muito mais tensão ali - 15…30 kV. Essas tensões brutais são criadas por um transformador elevador especial. Também é chamado de transformador horizontal porque opera em frequência horizontal. Mas falaremos mais sobre isso mais tarde. Quando um elétron atinge uma tela, além da luz visível, outras radiações também são “eliminadas”. Em particular - radioativo. É por isso que não é recomendado assistir TV a menos de 1...2 metros da tela.
Então, recebemos o feixe. E brilha lindamente bem no centro da tela. Mas precisamos dele para “desenhar” linhas na tela. Ou seja, você precisa fazer com que ele se desvie do centro. E as mães serão ajudadas nisso... por eletroímãs. O fato é que o feixe de elétrons, diferentemente do feixe de luz, é muito sensível ao campo magnético. É por isso que é usado em CRTs.
É necessária a instalação de dois beliches de bobinas de deflexão. Um par irá desviar horizontalmente, o outro irá desviar verticalmente. Ao controlá-los habilmente, você pode direcionar o feixe para qualquer lugar da tela. E em qualquer lugar? É aqui que começamos nossa história sobre linhas pontilhadas e ganchos... Um conto de linhas, pontos e ganchos A imagem na tela da TV é formada como resultado do fato de o feixe passar a uma velocidade vertiginosa da esquerda para a direita, de cima para baixo, através da tela. Este método de desenho sequencial de uma imagem é denominado "Varredura".
Como a digitalização ocorre muito rapidamente, para o olho todos os pontos se fundem em linhas e as linhas em um único quadro. Nos sistemas PAL e SECAM, em um segundo o feixe consegue percorrer toda a tela 50 vezes. No sistema NTSC americano - ainda mais - até 60 vezes! De modo geral, os sistemas PAL e SECAM diferem apenas na reprodução de cores. Todo o resto é igual para eles. A imagem é formada devido ao fato de que durante a “corrida” o feixe muda seu brilho de acordo com o sinal de vídeo recebido. Como o brilho é controlado? E é muito simples! O fato é que além dos eletrodos considerados - ânodo и cátodo, nas lâmpadas também existe um terceiro eletrodo - rede. Сетка - este é o eletrodo de controle. Ao aplicar uma tensão relativamente baixa à rede, a corrente que flui através da lâmpada pode ser controlada. Em outras palavras, você pode controlar a intensidade do fluxo de elétrons “voando” do cátodo para o ânodo. Em um CRT, uma grade é usada para alterar o brilho do feixe.
Ao aplicar uma tensão negativa à grade (em relação ao cátodo), você pode enfraquecer a intensidade do fluxo de elétrons no feixe, ou até mesmo fechar a “estrada” para os elétrons. Isto pode ser necessário, por exemplo, ao mover um feixe do final de uma linha para o início de outra. Agora vamos falar mais detalhadamente sobre os princípios da digitalização. Para começar, vale lembrar alguns números e termos simples: Raster - esta é uma “linha” que o feixe desenha na tela. Campo - estas são todas as linhas que o feixe desenhou em uma passagem vertical. Quadro - esta é uma unidade elementar de sequência de vídeo. Cada quadro consiste em dois campos – par e ímpar. Vale a pena explicar: a imagem na tela da TV gira a uma frequência de 50 campos por segundo. No entanto, o padrão da televisão é de 25 quadros por segundo. Portanto, durante a transmissão, um quadro é dividido em dois campos - par e ímpar. O campo par contém apenas as linhas pares do quadro (2,4,6,8...), o campo ímpar contém apenas as ímpares. A imagem na tela também é “desenhada” através da linha. Este tipo de desenvolvimento é denominado "entrelaçamento".
Ainda acontece"varredura progressiva" - quando todo o quadro é desdobrado em um movimento vertical da viga. É usado em monitores de computador. Então, agora os números secos. Todos os números fornecidos são válidos para sistemas PAL e SECAM. Número de campos por segundo - 50 Número de linhas por quadro - 625 Número de linhas efetivas por quadro - 576 Número de pontos efetivos por linha – 720 E esses números são derivados do acima: Número de linhas no campo - 312,5 Frequência da linha - 15625 Hz Duração de uma linha - 64 µs (incluindo retorno do feixe)
A seguir falaremos sobre os parâmetros do sinal de vídeo e criaremos um circuito que sintetiza pulsos de sincronização. Publicação: radiokot.ru
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